ISITMA HAVALANDIRMA VE KLİMA SİSTEMLERİNDE ENERJİ EKONOMİSİ - Deneme Sınavı - 10

Tesisatta kullanılan ısı yalıtım malzemesi seçilirken aranan temel özellikler; ısı iletim katsayısı, su buharı difüzyon direnç katsayısı, yangın dayanımı, korozyon riskinin az oluşu, uygulama kolaylığı ve ekonomikliktir.

Isı iletim katsayısı, ısı yalıtım malzemesinin seçimindeki en önemli özelliktir. Bazı maddelerin ısı iletkenlik katsayıları aşağıdaki gibidir;
• Elastomerik Kauçuk Köpüğü: 0,036 W/mK
• Polietilen: 0,040 W/mK
• Camyünü: 0,040 W/mK
• Taşyünü: 0,040 W/mK
• Poliüretan: 0,035 W/mK

Isı yalıtımı amacıyla kullanılan malzemeler genelde dört ana başlıkta toplanmaktadır. Bunlar; mineral lifli malzemeler (cam yünü, taş yünü, seramik yünü), sert plastik köpükler (Expanded Polistiren (EPS) Extruded Polistiren (XPS), fenol köpüğü, polüretan), yumuşak köpükler ve cam köpüğü kalsiyumsilikat türü malzemelerdir.

2003 yılından bu yana Avrupa Birliği ülkeleri için yangın güvenliği standartlarını uygulamak amacıyla “yangın güvenliği standardı” oluşturulmuş ve yürürlüğe girmiştir.

Soğuk hatlarda, buhar geçişini önleyecek bir malzeme kullanılmaması durumunda yüzeylerde yoğuşma ortaya çıkmamasına karşın yalıtım malzemesinin içine su buharı girerek malzemenin içinde yoğuşur ve su haline gelir. Dış ortam sıcaklığına bağlı olarak yalıtım malzemesi içerisindeki su donarak buz haline de gelebilir. Isı yalıtım malzemesinin içerisinde bulunan su, ısı yalıtım malzemesinin ısı iletkenlik katsayısını arttırır. Bu durum malzemenin yalıtım özelliğinin ortadan kalkmasına neden olur. Yalıtım malzemesi içerisinde su bulunması korozyona da neden olabilir. Yalıtım malzemesi bünyesindeki su, borunun korozyona uğraması nedeniyle tamamen değiştirilmesine de neden olabilir. Tesisatta yalıtım yapılmaması ya da yanlış uygulama sonrasında korozyona uğramaktadır.

Tesisat yalıtımında kullanılan yalıtım malzemelerinden birisi de seramik yünüdür. Özellikle taş yününün kullanılamadığı 1200°C-1400°C gibi yüksek sıcaklıklarda seramik yünü kullanılabilmektedir. Seramik yünü de cam yünü ve taş yünü gibi lifli bir malzemedir. Seramik yünü beyaz renkli olup rulo levha ve dökme olarak pazarlanmaktadır. Yoğunluğu malzemenin şekline göre 100-150 kg/m3 arasında değişmektedir. Seramik yünü yumuşak bir malzeme olup levha tiplerinde dahi basınç dayanımı düşüktür.

Isı yalıtımı amacıyla kullanılan bazı malzemelerin kullanım sıcaklığı değerleri aşağıdaki gibidir;
I. Taş yünü: 0°C ile 800°C’ye kadar.
II. Seramik yünü: 0°C ile 1250°C’ye kadar. 
III. Elastomerik Kauçuk Köpüğü: -40 ile 116°C’ye kadar.
IV. Bakalitsiz cam yünü: 0°C ile 550°C’ye kadar.
V. Polüretan: 180°C ile 110°C’ye kadar.

Kalsiyum silikat, genel olarak bakıldığında, mineral esaslı bir yalıtım malzemesi olup, boru, levha, sprey veya form verilmiş özel parçalar olarak kullanılmaktadır. Kalsiyum silikatın su ilavesi ile sertleşen toz halinde olan şekilleri de bulunmaktadır. Kalsiyum silikat tesisatta özellikle yüksek sıcaklık yalıtımlarında kullanılmakta olup 1100°C’ye kadar dayanan tipleri bulunmaktadır. Yoğunluğu 190 ile 200 kg/m3 arasında olup basınç dayanımı 8-10 kg/cm2’dir. Kalsiyum silikat yangın yalıtımı için de elverişli bir malzeme olup ısı iletim katsayısı değeri oldukça düşüktür. Kalsiyum silikat prefabrik boruları özellikle tesisat yalıtımında kullanılmaktadır.

Genellikle vana ve armatür yalıtımı, göz ardı edilen noktalardan birisidir. Yıllar boyunca ciddi ısı kayıplarına neden olmakla birlikte vana ve armatürler pek çok tesiste yalıtım açısından ihmal edilen noktalar arasında görülmektedir. Tesisatta önemli bir ısı kayıp noktası da klima kanallarıdır. Klima kanallarında da şartlandırılan havada, yalıtımsızlık nedeniyle ortaya çıkabilen ısı kazancı, hem para kaybına hem de konfor kaybına neden olabilmektedir. Tesisatta pek çok endüstriyel ekipmandan da kullanım sıcaklığına göre ısı kaybı ya da ısı kazancı ortaya çıkmaktadır.Tesisat yalıtımında prefabrik yalıtım malzemesi ürünleri kullanmak düşük yoğunluklu şilte kullanımına göre daha doğru bir uygulama olarak ortaya çıkmaktadır.

Endüstride kazan ve tank gibi ekipmanların yanı sıra yüksek sıcaklıklarda çalışan fırın, ocak ve etüv gibi cihazlar da bulunmaktadır. bu tür fırınlar uyguladıkları proses gereği çok yüksek sıcaklıklarda çalıştırılmaktadır. Buna örnek olarak seramik sanayinden kullanılan tünel fırınlar gösterilebilir. Bu kadar yüksek sıcaklıkta çalışmaları nedeniyle çok ciddi enerji kayıpları ile karşı karşıya kalınmaktadır. Bu nedenle bu tür fırınların yalıtımı enerji tasarrufu açısından büyük bir önem arz etmektedir. Sanayide kullanılan fırın ve ocakların duvarlarında l ısı iletim katsayısı düşük olan tuğlalar kullanılmaktadır. Bu tuğlaların üzerinde de yüksek sıcaklıklara dayanıklı olan taş yünü ve seramik yünü gibi yalıtım malzemelerinin kullanımı önerilmektedir.

Çelik kazanlar, 1000 kW kapasiteye kadar TS EN 303-1/2/3, 1000 kW’tan daha yüksek kapasitede ise TS 497 standardına göre monoblok olarak üretilmektedirler. Bu standart kapsamındaki sıcak su kazanları için maksimum konstrüksiyon basıncı 5 kg/cm2 değerindedir. Konstrüksiyon basıncı 5 kg/cm2’den büyük olan sıcak su kazanlarının silindirik formda yapılması gerekmektedir. Bu bağlamda doğru cevap A dır.

Isıtıcı elemanlar konutlarda iş merkezlerinde ortamın ısıtılmasında kullanılmaktadır. Kazan, kat kaloriferi ya da kombi aracılığı ile üretilen sıcak suyun ısıtıcı elemanlara yollanarak sıcak suyun enerjisinin ortama verilerek ortamın ısıtılmasını sağlar. Yaygın olarak kullanılan ısıtıcı elemanlar radyatörlerdir. Bunun dışında konvektör, radyant ısıtıcı ve nadiren de çıplak borular ısıtıcı eleman olarak kullanılmaktadır. Doğru cevap D dir.

Pompalar, ısıtma tesisatında sıcak suyun tesisat içerisinde dolaşmasını sağlayarak, sudaki enerjinin ortama aktarılmasını sağlar. Sirkülasyon pompası olarak da adlandırılan pompaların seçiminde debi ve basma yüksekliği değerlerinden yararlanılır. Buna göre doğru cevap C dir.

Tesisatta enerji ekonomisine bakarken; ısıtma, soğutma ve havalandırma konuları birlikte incelendiğinde, ısıtmadan sonraki en önemli kriterin havalandırma olduğu görülecektir.

Isı yalıtımı, enerji tasarrufu için bir ilk adım olarak tanımlanabilir. Burada, yapılardaki ısı kayıplarının azaltılmasına çalışılmıştır. Bunun en önemli yansıması, bina dış kabuklarının ısıl izolasyonunun arttırılması olmuştur.

Binalarda kullanılan yapı elemanlarının aralıklarından veya dışa açılan pencere ve kapılardan giren havaya kısaca enfiltrasyon denir.

Kompresörler, sıkıştırma şekillerine göre volumetrik (hacimsel) sıkıştırma ve santrifüj (merkez kaç etkisini kullanarak bir döner çark ile) sıkıştırma olarak sınıflandırılırlar. En çok bilinen ve yaygın olarak kullanılan kompresör tipleri aşağıda sıralanmıştır:
• Pistonlu kompresörler
• Döner (rotary) kompresörler
• Spiral (scroll) kompresörler
• Vidalı kompresörler
• Santrifüj kompresörler
Yapılarına göre kompresörler üçe ayrılmaktadırlar:
• Açık tip kompresörler
• Yarı hermetik tip kompresörler
• Hermetik tip kompresörler

Doğru akımı (DC), alternatif akım (AC) biçimine dönüştürebilen, frekansı ve gerilimi birbirinden bağımsız ayarlanabilen cihazlara dönüştürücülü (İnverter) sistemler adı verilir.

Taze havayı alt kotlardan, yani kuranglez içinden, toprağa yakın seviyelerden aldığımızda hava ile birlikte klima santrali filtresine doğru, daha fazla toz sürüklenir. Bu nedenle taze havayı mümkün olduğu kadar üst kottan almak gereklidir. Başka kısıtlamalar yoksa taze havanın çatıdan alınması idealdir. Bu durumda;
• Dış hava üst seviyelerde daha tozsuz ve daha az kirli olacak,
• Filtreler daha geç tıkanacak,
• Filtre ömrü daha uzun olacak,
• Enerji tüketimi daha az olacak,
• İç hava kalitesi ve konfor daha iyi olacaktır.

Avrupa standartlarında hava kanallarında üç sızdırmazlık sınıfı tarif edilmektedir. Bu sızdırmazlık sınıfları;
• A (düşük) sınıfı : 400 Pa’da 1,32 l/s.m2 kaçak
• B (orta) sınıfı : 400 Pa’da 0,44 l/s.m2 kaçak
• C (yüksek) sınıfı :400 Pa’da 0,15 l/s.m2 kaçak